摘 要: 本文介绍了NID脱硫技术中高浓度电除尘器的技术特点。

　　关键词: 脱硫 高浓度 电除尘器 技术特点

我国是世界上燃煤大国之一，燃煤产生的粉尘和SO2对大气环境污染非常严重，我国SO2的年排放总量超过2000万吨，已成为全球排放SO2最多的国家。随着对烟气脱硫的日益重视，脱硫技术得到了较大的发展，国内多个电厂建立了脱硫的示范工程。中材环保为武汉凯迪蓝天公司配套设计了齐鲁石化热电厂烟气NID脱硫系统后置电除尘器。进气口、气流均布装置及输灰装置均采用ALSTOM公司的技术，该系统具有工艺简单、流程短脱硫效率高的特点(见图一)。

　　由于脱硫系统采用脱硫剂循环使用的工艺，决定了烟气反应器出口的粉尘浓度一般为1000g/Nm3左右，而瞬时浓度则高达1800g/Nm3。考虑到处理高浓度粉尘及NID工艺的特殊要求，设计中我们重点处理了以下几方面。

　　1 强化进气口的预收尘效果

　　高浓度的尘流由烟道进入电除尘器时，在进气口处需要最大限度降低粉尘浓度以减轻电场的负荷，否则极易形成电晕闭塞使除尘效率急剧下降。而烟气进入喇叭管后流速从15~18m/s逐渐降低至1m/s左右，粗颗粒粉尘失去动能后在重力的作用下沉降到进气口的底板上，下滑入第一电场灰斗，针对这种情况，在设计进气口时合理的加大了进气口深度，延长了气流经过时间。并对下底板设计了两种角度，保证了时间的要求和粉尘自由流动所需的角度(见图二)。

　　2 建立适当的气流均布装置

　　由于NID脱硫的一个工艺特点就是在反应器内使烟气产生回流，形成内部很强的湍流，从而提高烟气与吸附剂的接触时间，强化脱硫作用。但是这种工艺特点造成反应器出口的气流是一种很强烈的涡流，并且在反应器的端部以90度的弯头直接刚性连接(见图二)。经过实验在反应器的弯头内安装了折叶板来进行整流，并在气流方向上设置了三层分布板。

　　常规的除尘器分布板通常的做法是在分布板上开制不同孔径和间距的孔或使用折叶板来达到气流均布的目的，开孔率和具体的位置布置一般是通过实验模型试验后确定的。对于工作性质稳定的工况，实验模型能够很好的模拟实机的气流分布，而NID脱硫系统的气流分布均匀性的要求与常规电除尘器有差别，因为高浓度粉尘进入电场后粉尘浓度梯度变化很大，在粉尘振打清灰的重力沉降过程中，电场下部的浓度很高，上部浓度较低。为了有利于粉尘的收集，电场下部的气流速度应较平均流速低，要求整个电场截面流速均匀不是最佳选择。所以在初步确定开孔率的基础上设置了活动导流板，挂在分布板上，可以通过除尘器竣工后进行的冷态气流均匀性调整试验来增减导流板，达到调整气流分布的目的(见图三)。

　　另外，对于高含尘气流的磨蚀性我们也给予了高度的重视，第一层分布板及反应器弯头内折叶板的材料使用了进口的高硬度耐磨钢。

　　3 极配形式

　　合理的极配形式是取得最佳收尘效果的关键。对于收集高浓度粉尘的电除尘器，ZT24极板与V40、V15线是一种较为理想的极配形式，此种极配形式相比较平板电极而言可以增加9%的收尘面积，并具有良好的防止粉尘二次飞扬的特性(见图四)。

　　当含尘气体通过电除尘器的电场空间时,粉尘粒子与其中的游离粒子碰撞而荷电,于是在电除尘器内便出现两种形式的电荷,粒子电荷和离子电荷.

　　常用的电除尘器,入口含尘浓度≤100 g/m3.所以,用一般的V15.B5或V0电晕极在稀薄的粉尘环境内,就能使粉尘颗粒均匀的荷电,达到收尘的目的。随着烟气中含尘浓度的增加,粉尘离子所形成的电晕电流虽然不大,但形成的空间电荷却很大,接近于气体所形成的空间电流,严重抑制电晕电流的产生,使尘粒不能获得足够电荷,降低收尘效率.烟气含尘浓度过大,还会出现电晕闭塞现象,使荷电离子不能顺利沉积在沉淀极板上,达不到收尘的目的.为此我们一改常用V15.V0或B5.B0单一组合形式,而是根据电场内粉尘浓度大小,设置不同的电晕线的组合形式,如第一电场,在这个电场空间内,粉尘浓度最高,我们选用了电晕线刺长的V40线，使放电区域加大,粉尘充分荷电,形成电晕电流,达到收尘目的.在后继电场,由于工况已经比第一电场大为改善,所以V15电晕线就能满足荷电的要求，达到预期的收尘效果。这样设计,使每个电场都能均匀荷电，提高电除尘器的收尘效率。

　　4 清灰装置

　　保持电极上的粉尘不致堆积过厚是电除尘器长期高效运行的条件之一。设计良好的振打系统是使电极上粉尘有效地清除同时引起的二次扬尘最小。为此，我们的收尘极(阳极)振打系统采用侧部挠臂锤振打，每排极板对应一只锤头，每排极板的振打周期可根据实际工艺需要调整，通过振打系统使粉饼成片状脱落，每块极板通过下部的振打杆连成一排。由于循环硫化床烟气粉尘粘性较大，振打锤的设计采用冲击性较好的豆芽型锤头(见图五)，并适当加大了锤头重量，提高振打力度。

这种锤配以特殊设计的振打杆、单点吊挂的极板联接件，使其振打加速度在整排极板上的分布均匀，既能使极板上粉尘成片脱落，又不致形成二次飞扬。根据试验比较：此种振打形式可获得较好的振打效果，其极板法向振打加速度达到314g。放电极(阴极)振打设计为顶部凸轮提升振打，在除尘器运行过程中，每隔一定的时间，通过凸轮提升机构对固定极线的框架管形成一次振打冲击，使附着于极线尖端的粉尘松散、脱落，以免形成积灰造成电晕线肥大而影响收尘效果。其振打力可通过调整锤的提升角度来变化。

　　5 防止气流旁路

　　通常情况下,电除尘器的壳体内壁上设置阻流板,防止气流旁路.而对于高浓度电除尘器来讲,只设阻流板已不能满足收尘效率的要求,如果有0.5%的旁路气流,出气口的气体含尘浓度将大大超标,达不到环保要求,同时也给业主造成巨大的能源浪费.因此,电除尘器不仅设计了两侧边缘挡风板.顶梁下导流板.灰斗上阻流板外,还在第一.二电场之间,设置了截流墙.这种设计,不仅防止气流旁路,而且起到阻挡第一电场的带电粒子进入第二电场,使二三四电场内的粉尘浓度大大降低,达到常规电除尘器的工况,满足环保要求。针对NID的运行参数及实际需要，我们对灰斗内的阻流板进行了非常规的设计，阻流板一直延伸到了空气斜槽下部和绞刀的叶轮外围(见图六)。

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